02届全国中学生物理竞赛预赛试题及答案

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1、第二届全国中学生物理竞赛预赛试题姓名成绩1．至少要颗同步卫星才能“覆盖”整个地球赤道。2．一般人能听到的声音的频率大致在范围。视觉暂留约为秒。3．电子显微镜比普通显微镜更能分辨物体的细节，这是由于原因。4．200度远视眼镜片的焦距是。5．正电子与负电子相碰湮没时，放出的能量约为。6．220V、40W的白炽灯泡的灯丝在不点亮时用电桥测出的电阻值与按公式算出的值相比，其大小关系，理由是。7．房间中间有一台电冰箱，夏天时把这台正在工作的电冰箱的门打开，想用此方法来降低室内的平均温度，这可能（“是”或“否”）；理

2、由是。8．落日为什么是红的？。9．在平缓的海滩上会看到，不论海中的波向什么方向传播，当到达岸边时总是大约沿着垂直于岸的方向传来，这是原因。10．一束在空气中波长为0.65μm的光，人眼看是红色；当它射入折射率为1.33的水中，人眼在水中看时，看到的颜色是，理由是。11．给你一把很轻的有刻度的直尺，一个已知重量的可悬挂的物体，怎样才能粗略的测出一根棉线所能承受的最大拉力？要求说明理由并画出装置图。12．估计在室温下，真空度达到1×10－３mm汞高时，容器内空气分子间的平均距离（取一位有效数字）13．如图2-

3、1所示的光学系统中，会聚透镜L1和L2共轴，其焦距分别为f1和f2，直径分别为D和D/2，彼此相距2(f1+f2)。物AA’与主轴垂直,长度为D,其中心OA位于主轴上,离L1的距离为2f1,屏P垂直于主轴,置于L2右侧,OP是OA经L1和L2所成的像点.这时在屏上只出现物AA’中央部分的像.(1)画出此情况的光路图,用它来解释此现象.(2)如果不改变AA’、L1、L2和屏P的位置，能否在此光学系统中加一个会聚透镜L使得AA’全物都在P上成像?如不能.请说明理由。如能请说明应放在何处，直径至少要多大？焦距f

4、应如何选定？14.一个盛满水的圆柱形水桶，桶底和壁都很轻很薄，桶的半径为R，高为h，桶的上缘处在湖面下深度为H处，如果用轻绳将它缓慢的上提，直到桶的底面刚离开水面，若不计水的阻力，求上提过程中拉力所做的功。15．电路图如图2-2所示，要想在A、B、C三个地方的每一处都能控制同一盏灯的亮、灭，所用材料除导线外，还有单刀双掷开关两个和双刀双掷开关一个，试画出电路图。16．一密闭气缸内有空气，平衡状态下缸底还有极少量的水（如图2-3所示）。缸内气体温度为T，气体体积为V1，压强P1=2.00atm。现将活塞缓慢

5、下压，并保持缸内温度不变，当气体体积减少到时，压强变为P2=3.00atm，求温度T的值。17．在大气和有生命的植物中，大约每1012个碳原子中有一个C14原子，其半衰期为τ=5700年，其余的均为稳定的C12原子。在考古工作中，常常通过测定古物中C14的含量来推算这一古物年代。如果在实验中测出：有一古木碳样品，在m克的碳原子中，在△t（年）时间内有△n个C14原子发生衰变。设烧成木炭的树是在T年前死亡的，试列出能求出T的有关方程式（不要求解方程）。18．一密闭容器中，盛有温度均匀的热水，在室温始终保持为

6、20℃的环境中慢慢冷却。测出各时刻t时热水与室温的温度差△T，结果如下表所示：t(min)0306090120150△T(℃)643216842试根据以上的数据，找出温度差随时间变化的规律公式，求出t=45min时的温度。19．如图2-4所示，一根细棒，上端A处用绞链与天花板相连，下端用绞链与另一细棒相连，两棒的长度相等。二棒只限在竖直面内运动，且不计绞链处的摩擦。当在C端加一个适当的外力（在纸面内），可使两棒平衡在图示的位置处，即两棒间的夹角为90°，且C端正处在A端的正下方。（1）不管两棒质量如何，此

7、外力只可能在哪个方向范围内？试说明道理（不要求推理）（2）如果AB棒的质量m1=1.0kg，BC棒的质量m2=2.0kg，求此外力的大小和方向。20．如图2-5所示，一个电阻为R的长方形线圈abcd沿着磁针所指的南北方向平放在北半球的一个水平桌面上。ab边长为l1,bc边长为l2，现突然将线圈翻转180°，使ab与dc互换位置，可设法测得导线中流过的电量Q1。然后维持ad不移动，将线圈绕ad边转动，使之突然竖直，这次测得导线中流过的电量为Q2，试求该处地磁场的磁感应强度的大小。21．一个5mH的纯电感线圈

8、，接在伏的电源上，求通过线圈的电流的有效值，并写出电流的瞬间函数式。22．如图2-5所示为一根直的1千米长的玻璃光学纤维，其两端是平面（且与轴线垂直——译者）。一束激光L以对纤维轴AA’成一个可变的角度θ射入纤维。玻璃对这种激光的折射率为1.50。若θ取值在0—5°的范围内，试计算激光沿纤维传导所需的最长和最短时间之差。23．如图2-6所示，跨过轻质定滑轮的绳两端，分别连接质量为m和M的物体，M略大于m。M物体静止在地面上，m